ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

Im Detail bedeutet das:
6.2 Vertiefung im Rahmen von ZERMEG II
Hauptaugenmerk legten wir in diesem Projekt auf die Erarbeitung bisher unbekannter
Grundlagen, welche von essentieller Wichtigkeit für die Entwicklung neuer Technologien zur
Optimierung der Grundoperationen Entfettung und Beize sind. Der Beschreibung der
Vorgänge im Entfettungsbad sowie der Abläufe in diversen Beizbädern kam hierbei oberste
Priorität zu.
Als Beispiel seien hier die Verseifung von Fetten in unterschiedlichen Entfettungsbädern und
deren Beeinflussung der Qualität oder die Zusammensetzung der Beizlösung bzw. des sich
meist bildenden ausgefällten Schlamms und damit die Zusammensetzung der
Verschleppungen in die nachfolgenden Spülen genannt.
Die Funktion der Entfettung von Teilen vor der Oberflächenbehandlung ist kritisch: Sie muss
anhaftende Öle und Fette, die als Konservierungsmittel oder bei der mechanischen
Bearbeitung durch Schneiden, Drehen, Fräsen, Bohren, etc. als Hilfsstoffe verwendet
werden, verlässlich von der Oberfläche ablösen, da sie ansonsten in die weiteren Bäder
verschleppt werden. Das würde wiederum eine aufwändige Badreinigung erfordern und in
vielen Fällen das Recycling oder die externe Verwertung von Konzentraten verhindern bzw.
würden die Öle und Fette über die Spülwässer in das Abwasser gelangen und dort behandelt
werden müssen.
Die Funktion der Beize ist kritisch, weil durch sie eine metallisch reine, gleichmäßige
Oberfläche der Teile in vielen Fällen mit bestimmten technischen und optischen
Eigenschaften erzielt wird. Diese Funktion ist unerlässlich, um später in den Wirkbädern zu
einwandfreien Ergebnissen zu kommen.
Gleichzeitig entstehen in der Beize durch den Abtrag und das Auflösen von Zunder, Spänen
und Metall gelöste Metallsalze, die anschließend verwertet oder entsorgt werden müssen.
Die Wirksamkeit der Beize hängt von vielen Faktoren ab:
� Konzentrationen der eingesetzten Chemikalien (Säuren und Laugen)
� Konzentrationen verschiedener Metalle in den Bädern
� Temperaturen in den Bädern
� Eingesetzten Inhibitoren
� Umwälzung und Durchmischung der Bäder
� Konstanz der Badbedingungen.
Zur Auswirkung dieser Faktoren gibt es teilweise Literaturangaben auf der Basis von
Laborversuchen. Die zugrundeliegenden Daten wurden meistens im Labor mit reinen
Metallen und reinen Säuren oder Laugen gewonnen. Es konnte bereits im Rahmen von
ZERMEG gezeigt werden, dass diese Daten in vielen Fällen nicht die tatsächlichen Vorgänge
mit den industriell eingesetzten Legierungen und mit technisch eingesetzten
Badchemiekompositionen widerspiegeln.
Beispielsweise konnte gezeigt werden, dass Inhomogenitäten und Mischungseffekte die
Konzentrationen im Vergleich zu theoretisch errechneten bei idealer Mischung um den Faktor
10 beeinflussen können. Verdunstungseffekte wichen ebenfalls um den Faktor 4 von den
Literaturwerten ab. Die Eigenschaften der Beize (Dichte, Viskosität, Verschmutzungen)
beeinflussen wiederum die Ausschleppung aus den Bädern und damit den Spülwasserbedarf.
ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFF
Endbericht ZERMEG II
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